CC BY
84Лекции и обзоры
УДК: 615.331
Трансплантация фекальной микробиоты как эффективный метод лечения кишечной патологии, некоторых метаболических и аутоиммунных заболеваний
А.П. Балабанцева1 ,С.М. Ткач2, И.Л. Кляритская1
Faecal microbiota transplantation as an effective method of treatment of enteropathy and some metabolic and autoimmune conditions
A.P. Balabantseva, S.M. Tkach, I.L. Kliaritskaia
гФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» Медицинская академия имени С.И. Георгиевского, Симферополь, 2Украинский научно-практический центр эндокринной хирургии, трансплантации эндокринных органов и тканей МЗ Украины, Киев
Ключевые слова: трансплантации фекальной микробиоты, рецидивирующая инфекция C. difficile.
По мнению многих авторитетных ученых, одним из главных достижений медицинской науки в последние годы стали успехи в изучении кишечной микробиоты человека, в частности, установление ее роли в норме и при различной патологии. Клинический интерес к изучению кишечной микробиоты человека резко усилился после усовершенствования и официального признания принципиально нового метода лечения -трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ). В частности, в октябре 2013 года на XXI Европейской объединенной гастроэнтерологической неделе ТФМ была представлена как одно из 3-х самых весомых достижений гастроэнтерологии в 2013 году.
ТФМ, также известная как «фекальная бактерио-терапия», представляет собой одномоментную терапевтическую процедуру, которая позволяет быстро восстановить нормальный состав бактериальной флоры в толстой кишке. В настоящее время
накоплено достаточно клинических данных, позволяющих с уверенностью говорить, что ТФМ не только является наиболее эффективным методом лечения рецидивирующей инфекции Clostridium difficile, но и позволяет эффективно лечить другие заболевания кишечника, в частности, синдром раздраженной кишки (СРК) и воспалительные заболевания кишечника (ВЗК). Более того, в медицинской литературе появляется все больше данных о том, что ТФМ является эффективной процедурой при лечении различных некишечных заболеваний, таких как сахарный диабет II типа, ожирение и инсулино-резистентность, неалкогольная жировая болезнь печени, иммунная тромбоцитопения, рассеянный склероз и некоторые другие. Ниже представлен
1295006, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, бульвар Ленина 5/7, e-mail office@csmu.strace.net
обзор современных научных данных относительно эффективности ТФМ при различной патологии, описаны принципы подбора донора и методики проведения ТФМ, а также рассмотрены некоторые барьеры, стоящие на пути широкого внедрения ТФМ в клиническую практику.
Первое известное использование донорского кала в качестве лечебного средства произошло в Китае. В четвертом столетии н.э. Ge Hong в книге по неотложной медицине описал поедание фекалий как метод лечения при ряде болезней [44]. Гораздо позже появилось сообщение Ralph Lewin о том, что «... поедание свежего теплого кала верблюда рекомендуется бедуинами как противоядие при бактериальной дизентерии; эффективность этого средства подтверждена немецкими солдатами, воевавшими в Африке во время второй мировой войны» [31]. Первая ТФМ в западной медицине была проведена В. Eiseman et al. в 1958 году для лечения псевдомембранозного колита (предположительно возникшего вследствие инфекции Clostridium difficile'] [15]. Начиная с этого момента, ТФМ в связи с ее эффективностью и простотой проведения, стала популярным методом лечения инфекции C. difficile и других заболеваний. На протяжении нескольких десятилетий ТФМ во всем мире проводилась только в единичных центрах и, как правило, лишь в качестве крайней меры для пациентов с рецидивирующей инфекцией C. difficile. На сегодняшний день имеется уже более 500 публикаций с описанием как единичных клинических случаев, так и клинических исследований, в которых наблюдалась приблизительно 90% кумулятивная эффективность в лечении рецидивирующей инфекции C. difficile, и при этом не отмечалось никаких побочных эффектов. На сегодняшний день во всем мире уже проведено десятки тысяч успешных процедур ТФМ, показавших свою эффективность при тяжелой рецидивирующей инфекции C. difficile, ВЗК, СРК[20].
клиническое использование ТФМ
Рецидивирующая инфекция C. difficile
В 1978 году инфекция Clostridium difficile была впервые признана одной из основных причин развития антибиотико-ассоциированой диареи и псев-домембранозного колита. Начиная с этого времени, на всей территории Северной Америки и Европы распространенность, заболеваемость и смертность от инфекции C. difficile неуклонно возрастала. Анализ Национальной базы больничных выписок США за период с 1996 по 2003 гг. показал, что частота установления диагноза C. difficile среди стационарных больных удвоилась и составила 0,61/1000 [36]. В 2008 году анализ статистики по учреждениям скорой медицинской помощи (12,5% от общего числа медицинских учреждений в США] помог определить уровень распространенности C. difficile, который составил 13,1/1000, что, по меньшей мере, было на порядок выше, чем установленный ранее [36]. Не-
смотря на то, что распространенность C. difficile среди пожилых лиц непропорционально больше по сравнению с таковой среди молодых пациентов, частота госпитализаций по причине C. difficile увеличивается во всех возрастных группах, даже в педиатрической популяции. Рост распространенности заболевания еще более усугубляется постоянно увеличивающейся частотой тяжелых случаев, о чем свидетельствует повышение уровня C. difficile-ассоциированной смертности. В частности, в США ежегодно от C. difficile-ассоциированных заболеваний умирает не менее 14000 человек. Частично данные события связаны с инфицированием более вирулентными штаммами C. difficile, такими как ри-ботип PCR 027/NAP1027, который характеризуется большим потенциалом в продукции токсина и большей резистентностью к антибиотикам, чем другие штаммы [36].
Рецидив C. difficile является одним из наиболее тяжелых и характерных в последнее время осложнений, в 20-30% случаев возникающий в течение ближайших 30 дней после первичного проявления и лечения инфекции. При этом риск возникновения повторного рецидива удваивается после второго и последующих рецидивов. Известными факторами риска возникновения рецидива являются пожилой возраст, использование антибиотиков по показаниям для интеркуррентных, не-C. difficile инфекций, почечная недостаточность, иммунодефицит и прием кислотоснижающих препаратов [12]. Наличие всего трех клинических критериев (возраст > 65 лет, тяжелое течение заболевания и продолжительный прием антибиотиков) после лечения первичного эпизода C. difficile, повышают шанс рецидива почти до 90% [36]. C. difficile также отягощает течение ВЗК, которые недавно были признаны дополнительным независимым фактором риска C. difficile. У больных с фоновыми ВЗК наличие C. difficile ассоциировано с увеличением тяжести колита, более высоким уровнем рецидивирования и увеличением частоты ко-лэктомии [2].
В настоящее время признано, что наличие нормальной здоровой кишечной микробиоты обеспечивает защиту от C. difficile. И, наоборот, возникновение тяжелого дисбиоза на фоне повторного приема антибиотиков, в том числе метронидазола и ванкомицина, которые используются для лечения C. difficile, является, вероятно, одной из основных причин рецидивирования последней. По данным многих исследователей, у больных с первичными и рецидивирующими формами C. difficile отмечается снижение видового разнообразия бактерий у всех исследуемых пациентов по сравнению с контрольной группой [25,36]. Наибольшее уменьшение видового разнообразия обнаруживается у пациентов с рецидивирующей C. difficile. У них нарушение микрофлоры кишечника наблюдается на таксономическом уровне с выраженным снижением количества Bacteriodetes и Firmicutes в сравнении со здоровыми. Вместо этого, доминирующими типами в
кишечной микрофлоре у таких пациентов выступают Proteobacteria и Verrucomicrobia, которые обычно представлены в микрофлоре толстой кишки в меньшинстве [35]. Неудивительно, что назначение таких антибиотиков, как метронидазол или ванкомицин, не приводит к эрадикации инфекции C. difficile у большей части пациентов и не корректирует лежащую в основе микробную недостаточность.
Основной целью антибиотикотерапии при рецидивирующей инфекции C. difficile является сохранение остаточной микрофлоры толстой кишки и оптимизация ее восстановления. Для достижения этой цели с частичным успехом используются различные схемы антибиотикотерапии, в том числе длительное применение антибактериальных препаратов или последовательная пульс-терапия ван-комицином и рифаксимином. Новый макроцикли-ческий антибиотик фидаксомицин, который обладает узким спектром действия и не активен против вида Bacteroides, снижает риск рецидивирования первичной C. difficile на 50% по сравнению с ван-комицином. Однако лечение фидаксомицином не влияет на частоту рецидивов C. difficile, вызванных более вирулентным штаммом PCR 027/NAP1 [36]. Поэтому, несмотря на успехи при лечении C. difficile вообще, решение проблемы с помощью антибиоти-котерапии возможно будет получено только в обозримом будущем.
Как уже указывалось выше, ТФМ позволяет быстро восстанавливать нормальный состав бактериальной флоры в толстой кишке. В недавно проведенных исследованиях было показано, что ТФМ донора пациенту с рецидивирующей инфекцией C. difficile приводит к быстрому и устойчивому заселению толстой кишки последнего нормальными фекальными бактериями. До этого при терапии ванко-мицином у этих пациентов не удавалось добиваться стойкого клинического ответа, а при применении фидаксомицина - только лишь частичного контроля симптомов [35,36]. В противоположность этому, ТФМ, проведенная путем инфузии во время колоно-скопии, привела к полной нормализации функционирования кишечника в течение 2 дней после лечения [11,12]. ТФМ приводит к эрадикации C. difficile и замещает недостающие компоненты микробиоты (такие как различные виды Bacteroidetes), повышает бактериальное разнообразие, доводя его до схожего с разнообразием здоровых людей [21,40]. Два системных обзора пришли к выводу о том, что ТФМ излечивает рецидивирующую инфекцию C. difficile примерно у 90% больных [20,25]. Дуоденальная ин-фузия фекалий здорового донора приводит к излечению рецидивирующей инфекции C. difficile у 82% пациентов (определяемую как отсутствие рецидивов ассоциированной с инфекцией C. difficile диареи на протяжении 10 недель), в то время как ванкоми-цин приводит к излечению лишь у 31% пациентов [40].
Тяжелая инфекция C. difficile
В ретроспективных исследованиях у пациентов с тяжелой или осложненной инфекцией C. difficile Aroniadis et al. собирали данные от пациентов на протяжении в среднем, 15 месяцев после проведения ТФМ [4]. Они обнаружили, что 84% пациентов были излечены путем проведения ТФМ как первичного метода лечения (уход симптомов без рецидивов на протяжении 90 дней), а 92% пациентов были излечены при применении ее как вторичного лечения (исчезновение симптомов после курса ванко-мицина или повторной ТФМ). Другие исследования серий случаев также показывают быстрое выздоровление пациентов с тяжелой инфекцией C. difficile после применения ТФМ [19,36,38].
Инфекция C. difficile и ВЗК
Поскольку случаи одновременного протекания инфекции C. difficile и ВЗК достаточно редки, определение этой инфекции у пациентов с ВЗК редко рекомендовалось в клинической практике. Тем не менее, инфекция C. difficile ассоциируется с повышением тяжести ВЗК и увеличением смертности [34]. Последнее руководство Американского колледжа гастроэнтерологии, посвященное ВЗК, рекомендует проводить оценку наличия инфекции C. difficile у всех пациентов с активным ВЗК [36]. При этом, хотя есть руководства по лечению ВЗК, руководства по лечению пациентов с ВЗК и инфекцией C. difficile отсутствуют. По опыту некоторых авторов, эради-кация инфекции C. difficile при помощи ТФМ приводит к снижению тяжести течения ВЗК, а также улучшению ответа на противовоспалительные агенты [2,41].
ВЗК
Этиология ВЗК точно неизвестна, однако взаимодействие между бактериями и клетками организма хозяина, по-видимому, играет большое патогенетическое значение. Микробиота кишечника у пациентов с ВЗК обладает сниженным разнообразием в сравнении со здоровыми людьми. Так, по данным генетических исследований, у таких пациентов микробных генов на 25% меньше. У пациентов с ВЗК отмечается меньшее количество представителей типов Firmicutes и Bacteroidetes и увеличенное - Actinobacteria и Proteobacteria [34]. До сих пор не ясно, являются ли эти изменения причиной или последствиями ВЗК. Первые обоснования для применения ТФМ у пациентов с неспецифическим язвенным колитом (НЯК) относятся к временам, когда этот метод начали использовать для лечения псев-домембранозного колита; тогда инфекция C. difficile как причина этого состояния еще не была известна [15]. В 1988 году было проведено лечение первого пациента с НЯК при помощи ТФМ, что привело к длительному клиническому и гистологическому эффекту [10]. Позднее, в 2003 году, появилась публикация о полной клинической, эндоскопической и гистологической ремиссии НЯК у 6 пациентов с
тяжелым рецидивирующем НЯК после ТФМ [9]. Мета-анализ результатов ТФМ у пациентов с ВЗК, проведенный Anderson et al., показал, что 63% пациентов с НЯК достигают ремиссии, а у 76% отмечается снижение выраженности симптомов [2]. Схожим образом, Brandt и Aroniadis провели исследование с долгосрочным наблюдением за 6 пациентами с НЯК, которым провели ТФМ [11]. Выраженность симптомов уменьшилась у всех пациентов. Максимальный эффект был у 2 пациентов с недавно диагностированным НЯК и инфекцией C. difficile, а также еще у одного пациента, недавно принимавшего антибиотики. Эти находки показывают, что у некоторых подгрупп пациентов с НЯК возможно достижение ремиссии при использовании повторных ТФМ. На сегодня зарегистрировано 6 продолжающихся исследований по применению ТФМ у пациентов с ВЗК.
Синдром раздраженного кишечника
Некоторые исследования показывают связь изменений состава микробиоты кишечника (снижение разнообразия и количества Bacteroidetes) с подтипами СРК [24]. Опубликованы результаты около 50 случаев удачного использования ТФМ у пациентов с СРК с диареей или запором [9,10]. Например, при длительном наблюдении у 45 пациентов с хроническими тяжелыми запорами для лечения использовали жидкую культуру, включающую 20 непатогенных видов кишечных ана- и аэробов, включая Bacteroides, некоторые виды Escherichia coli и Lactobacillus [3]. У 30 пациентов (60%) было достигнуто значительное улучшение дефекации при отсутствии вздутия и абдоминальной боли на протяжении 9-19 месяцев.
Синдром хронической усталости
У многих пациентов с хронической усталостью возникают нарушения функции кишечника. Есть данные, что у таких пациентов также изменяется микробиота кишечника в сравнении со здоровыми [30]. Пациенты с синдромом хронической усталости обладают меньшим количеством грамотрицатель-ных E. coli (49% от всей аэробной флоры] в сравнении с контролем (92,3% от всей аэробной флоры], в то время как лактозосинтезирующие грампози-тивные факультативные анаэробы, такие как некоторые виды Enterococcus и Streptococcus, среди пациентов с синдромом хронической усталости, по всей видимости, присутствуют в избыточном количестве [18,30]. В неконтролируемом исследовании 60 пациентов с синдромом хронической усталости и нарушением функции ЖКТ прошли процедуру ТФМ, после чего у 50% из них исчезла депривация сна, летаргия или слабость [10].
Метаболические и кардиоваскулярные заболевания
Изменение состава микробиоты кишечника также ассоциируется с ожирением и сахарным диабетом II типа [13,14,28]. Изменение микробиоты ки-
шечника может вносить вклад в развитие кардио-васкулярных и метаболических заболеваний за счет увеличения проницаемости кишечника, что способно приводить к метаболической эндотоксемии и хроническому воспалению, которые, в свою очередь, влияют на метаболические и сердечно-сосудистые заболевания [27,28]. У лиц с ожирением выше постпрандиальный уровень бактерий и их белков в крови (в основном липополисахаридов или эндотоксинов), скорее всего, именно за счет повышения проницаемости кишечника [1,37].
В 2008 году А. Червонский с коллегами из Чикагского университета, работая с лабораторными мышами в безмикробной среде, обнаружил, что при заселении кишечника мыши бактериями, вызывающими аутоиммунный процесс, происходит повреждение клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, и у мышей возникает диабет 1-го типа. Когда производили замену бактерий кишечника мышей другой микрофлорой, живущей также в кишечнике человека, у большинства мышей происходило выздоровление от диабета. В декабре 2011 г группа бразильских исследователей опубликовала результаты исследований, которые еще раз показали, насколько бактерии, живущие в кишечнике, могут влиять на иммунную систему организма и возникновение диабета. Они взяли линию мышей, имеющую невосприимчивость к инсулину из-за особенностей иммунитета, что характерно для диабета 2-го типа. У мышей заменили их бактериальную флору на другую. В результате у мышей исчезли признаки диабета, то есть они стали нормально реагировать на инсулин. Считается, что ТФМ от худощавых доноров значительно повышает чувствительность к инсулину, наиболее вероятно -за счет повышения концентрации бактерий кишечника, продуцирующих бутират [42].
Существует сильная связь между неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП) и неалкогольным стеатогепатитом (НАСГ), кишечной микробио-той и ожирением [17,27]. Поэтому не удивительно, что НАЖБП и НАСГ ассоциируются с ожирением и инсулинорезистентностью. Непао-Мера et а1. показали, что изменение состава микробиоты кишечника, сопровождающееся повышением проницаемости кишечника и метаболической эндотоксемией, вносит свой вклад в развитие НАСГ у мышей [23]. Данные исследований на людях также поддерживают концепцию о влиянии изменения микробиоты кишечника на развитие жировой болезни печени. У пациентов с НАЖБП отмечается повышенная кишечная проницаемость, эндотоксемия и увеличение количества Gammaproteobacteria при снижении количества Bacteroidetes в сравнении со здоровыми [27,32].
Эпидемиологические исследования показывают также связь НАЖБП с сердечно-сосудистыми заболеваниями [26,27]. Связь между транслокацией бактерий (определяемой по уровню эндотоксина в плазме) и риском сердечно-сосудистых заболева-
ний была предположена еще 14 лет назад [1]. Эта связь в настоящее время подтверждается определением ДНК бактерий кишечника в воспаленных атеросклеротических бляшках, а также различиями в составе микробиоты кишечника у пациентов с симптомным и бессимптомным атеросклерозом и у здоровых лиц [27,29]. Сейчас проводится несколько исследований по способности ТФМ снижать выраженность жировой болезни печени и сосудистого воспаления.
Аутоиммунные заболевания
Хотя частота аутоиммунных заболеваний увеличивается во всем мире, они по-прежнему остаются плохо изученными заболеваниями, как в вопросе этиологии, так и лечения. Известно о влиянии на патогенез аутоиммунной патологии некоторых факторов окружающей среды и инфекционных агентов. Так, определено несколько бактериальных белков, действующих как суперантигены за счет неспецифической самоактивации В- и Т-клеток посредством молекулярной мимикрии. В 2008 г. Томас Бороди, гастроэнтеролог из Австралии, лечивший больных от дисбиоза кишечника пересадкой кишечной микробиоты от другого человека-донора, пришел к выводу, что данный вид трансплантации часто улучшает состояние больных, страдающих другими болезнями, в частности паркинсонизмом, рассеянным склерозом и ревматоидным артритом. Эти болезни являются аутоиммунными, то есть причина их — повреждение тканей собственного организма извращенной иммунной системой. По гипотезе Т.Бороди, микробы, заселяющие кишечник, выделяют антигены, попадающие в кровяное русло, и запускают иммунный ответ [6-8]. В зависимости от индивидуальных особенностей человека, такой иммунный ответ может повреждать собственные ткани и органы. До тех пор, пока кишечник человека не будет полностью очищен от такого вредоносного антигена, иммунный ответ будет работать против самого организма. При помощи ТФМ можно лечить рассеянный склероз, связанный с аутоагрессией к миелину. У трех пациентов с рассеянным склерозом ежедневное применение ТФМ на протяжении 1-2 недель привело к разрешению неврологической симптоматики с длительностью от 2 до 15 лет [7]. Считается, что идиопатическая тромбоцитопениче-ская пурпура вызывается аутоантителами против поверхностных антигенов тромбоцитов после вирусной или бактериальной инфекций. У пациентов с этими заболеваниями, получивших ТФМ в связи с сопутствующим НЯК, было отмечено повышение уровня тромбоцитов, длившееся несколько лет [6].
Подбор донора и подготовка образца для ТФМ
В силу риска трансмиссии патогенов в организм особо чувствительного к этому пациента необходим тщательный подбор доноров. Обычно к ним
относят супругов, родственников или членов семьи. Теоретически существует некоторые позитивные последствия выбора таких доноров: сопоставимая реципиенту микрофлора в связи с аналогичным окружением или генетикой.
Согласно протоколу, разработанному американским гастроэнтерологом Bakken и соавт., перед ТФМ следует детально оценить анамнез донора, выполнить его полноценный физикальный осмотр с особым вниманием к состоянию ЖКТ и возможности его инфицирования. Перед проведением ТФМ образцы фекалий и крови доноров проходят скрининг на наличие патогенных микроорганизмов и вирусов. Большинство исследователей осуществляет скрининг доноров при помощи полного общего анализа крови, функциональных биохимических проб печени, анализа на гепатиты А, В, С, ВИЧ, сифилис, рутинного культурального исследования кала, определение токсина C. difficile с помощью ПЦР, яиц глистов и цист в кале, антигена Giardia, паразитов. В более расширенных вариантах выполняют тестирование в отношении HTLV I/II, Helicobacter pylori, цитомегаловируса, вируса Эпштейна-Бара, содержания в кале Cyclospora, Isospora, Cryptosporidium [5].
В случаях фульминантного течения C. difficile-колита можно рассмотреть вариант исключения большей части из выше приведенных тестов, если в качестве донора выступает близкий сексуальный партнер, поскольку пересадка кала маловероятно в значительной степени увеличит риск трансмиссии заболеваний сверх того, что уже выявляется при ранее имевшем место близком контакте [38].
Донором может быть как родственник, так и знакомый пациента. Предполагается, что наиболее безопасным донором кишечной микрофлоры для пациента является человек с такой же группой крови и схожими генетическими особенностями и образом жизни. Считается, что донор не должен разделять с пациентом жилое помещение, так как есть большая вероятность того, что они могут иметь один и тот же тип дефектной микрофлоры. В системном обзоре, проведенном Gough et al. и включившем 317 пациентов с рецидивом инфекции Clostridium difficile и псевдомембранозным колитом, было показано незначительное повышение количества выздоровлений среди реципиентов, получавших фекалии от родных (93%), в сравнении с теми, кто получил кал от неродных доноров (84%). В то же время, не было разницы в эффективности в зависимости от того, одного ли пола были донор и реципиент [20]. Сейчас проводятся исследования по определению состава микробиоты донора и реципиента, включая определение энтеротипов, эта информация может повысить эффективность ТФМ.
Клинически донор должен иметь нормальный ежедневный стул и в последнее время не принимать антибиотики (то есть, в последние шесть месяцев), не иметь в анамнезе воспалительных заболеваний кишечника, а также быть клинически здоровым. Донору можно назначить слабительное на ночь
до процедуры. Обычно материал собирают в день трансплантации, в идеале - в пределах 6 часов. При работе со всеми образцами следует соблюдать общие меры предосторожности. Для гомогенизации образца должен быть использован блендер, а также лишенные консервантов физиологический раствор натрия хлорида или 4% молоко для создания вязко-жидкостной суспензии. Консистенция должна быть приемлемой для прохождения через назогастраль-ный зонд или канал колоноскопа. По имеющимся данным, проведение ТФМ с инфузатом, приготовленным на воде, было более эффективным в сравнении с использованием инфузата, приготовленного на физиологическом растворе (98.5% против 86%). Однако рецидивы инфекции Clostridium difficile при ТФМ на воде происходили в два раза чаще, чем при трансплантации на физиологическом растворе. ТФМ на других растворителях, таких как молоко и физиологический раствор с подорожником, приводила к излечению в 94% случаев [20]. Определяется незначительная тенденция к улучшению исходов параллельно с повышением веса кала донора и объема приготовленного раствора, 97% уровень выздоровления был достигнут у пациентов, получивших инфузию > 500 мл, против 80% у пациентов, получивших < 200 мл [20].
В соответствии с Амстердамским протоколом [40], кал донора (200-300 г растворяют в 500 мл стерильного физиологического раствора) используют не позднее чем через 6 часов после получения кала на выходе из ЖКТ. В недавней серии случаев, использование стандартизированных замороженных образцов кала для ТФМ при инфекции Clostridium difficile показало сравнимую эффективность с использованием образцов свежего кала [22]. Это доказывает возможность проведения ТФМ в клинике на основе банка доноров кала. Будет важно сравнить использование смесей на основе физиологического раствора и фильтрации под давлением с гомогенизацией электрическим блендером. Эти методы могут изменять живучесть строгих кишечных ана-
эробов (блендер может втягивать воздух и, таким образом, изменять бактериальную нагрузку).
Процедура проведения ТФМ
Наиболее часто используемыми путями введения является назогастральный или назодуоденаль-ный (с помощью зонда) и толстокишечный (с помощью колоноскопа или удерживающей клизмы). Чаще всего в настоящее время применяется кишечный путь ТФМ при помощи колоноскопа. При этом пациентам-реципиентам предварительно назначается полная доза ванкомицина (125 мг, четыре раза в сутки, перорально) с отменой за 2 суток до запланированного проведения процедуры ТФМ. За день до процедуры пациентам назначается полиэтилен-гликолевое слабительное, которое является стандартом в клинике при подготовке к проведению колоноскопии и назначается до процедуры с целью удаления остаточных количеств антибиотика и фекалий. После этого пациентам проводится полное колоноскопическое исследование под общей седацией. В случае отсутствия очевидных признаков ВЗК пациентам проводится биопсия слизистой оболочки с целью исключения лимфоцитарного колита. Большая часть подготовленного донорского материала (220-240 мл) вводится через биоп-сийный канал колоноскопа в терминальный отдел подвздошной кишки или в купол слепой кишки пациента. Также, в некоторых случаях, небольшие порции материала (50 мл) можно вводить в области толстой кишки, где визуализируется выраженный дивертикулез. Упрощенный протокол ТФМ представлен в таблице 1 [22,43].
При введении в нижние отделы ЖКТ при помощи удерживающей клизмы реципиенту предварительно рекомендуется пероральный прием ванкомици-на (500 мг дважды в день в течение семи дней) с последующим однократным пероральным лаважем от 3 до 4 литров полиэтиленгликолем с электролитным слабительным. После этого через клизму
Табл. 1.
Упрощенный протокол ТФМ
Скрининг донора
Исследование стула:
C. difficile (культура, токсины А/В)
Посев на патогенную микрофлору
Яйца глистов и паразиты
Исследование крови:
HCV, HBV, HIV 1, HIV 2 (определение антител методом ИФА)
Бледная трепонема (реакция Вассермана)
Процедура ТФМ
* Предшествующее назначение в течение 4 дней ванкомицина или метронидазола (отменить за 36 часов до ТФМ)
Донорский образец кала (20-30 мл) получают в пределах 6 часов до ТФМ
Образец донорского кала гомогенизируют в 100-200 мл физраствора
* 220-240 мл суспензии вводится в терминальный отдел подвздошной кишки или в купол слепой кишки пациента через биопсийный канал колоноскопа
*
*
*
*
*
*
*
вводится 200 - 300 г стула донора, суспендируемого в 200 до 300 мл стерильного физиологического раствора (гомогенизация проводится кухонным блен-дером для получения жидкой консистенции]. Пациентам рекомендуется удерживать клизму в течение не менее шести часов. Предварительный прием ло-перамида (2 мг, а затем дополнительно в дозе 2 мг каждые два часа, в общей сложности до 8 мг] может помочь удлинить время удержания клизмы. Введение повторяется ежедневно в течение пяти дней. Во время периода лечения пациентам рекомендуется придерживаться диеты с высоким содержанием пищевых волокон для создания благоприятных условий колонизации введенных бактерий [35].
Введение через верхние отделы желудочно-кишечного тракта - альтернативный путь введения через назогастральный (НГ) или назодуоденальный зонд (НД). Подготовка пациента и кала аналогична процедуре, используемой для пациентов, получающих введение трансплантанта через нижние отделы желудочно-кишечного тракта. Однако, в дополнение к антибиотикам и слабительным, пациенты должны получить дозу ИПП (например, омепразол 20 мг] накануне вечером и утром перед процедурой для снижения желудочной кислотности. Процедура обычно проводится под наркозом; НД зонд проводят в тонкую кишку, размещение подтверждается рентгенологически перед проведением инфузии. При данном методе введения для пациентов обычно достаточно однократной инстилляции от 25 до 30 г фекалий, разведенных в 50 мл физиологического раствора. В некоторых случаях зонд рекомендуется оставлять на месте в течение пяти дней для проведения повторных инфузий. Введение трансплантанта возможно также и при проведении гастродуоденоскопии. В системном обзоре, проведенном Gough et al, было показано, что ТФМ, проведенная при помощи эзофагогастродуоденоскопии, назогастрального зонда, назодуоденального зонда, приводила к излечению инфекции Clostridium difficile в 76%-79% случаев, в то время как общемировые уровни эффективности этой процедуры, проведенной при помощи колоноскопии, достигают 91% [11,12,20,32,33].
Побочные эффекты ТФМ
На сегодняшний день ТФМ считается безопасной процедурой. Так, в академическом медицинском центре Амстердама проведено более 200 процедур ТФМ, а в центре заболеваний органов пищеварения в Сиднее - более 3000 ТФМ без каких-либо серьезных побочных эффектов [40,42]. У большей части пациентов, прошедших ТФМ, в день процедуры возникала диарея, а у небольшого количества пациентов возникали икота и/или вздутие живота или запор. Эти наблюдения согласуются с публикациями серий случаев ТФМ при инфекции C. difficile [20]; побочные эффекты были зарегистрированы лишь у 3 из 317 пациентов (кровотечение из верх-
них отделов пищеварительного тракта, перитонит или энтерит]. В другой серии случаев, назодуоде-нальное проведение ТФМ у пациентов с болезнью Крона сопровождалось повышением температуры и напряжением живота у 3 из 4 пациентов. Однако на протяжении двух дней у всех пациентов данные симптомы разрешились [41]. Еще в одной серии случаев, в которой ТФМ проводили при помощи колоноскопии, данные побочные эффекты не наблюдались [11]. Несмотря на то, что ТФМ выглядит безопасной процедурой, у нас еще недостаточно данных длительного наблюдения, а значит, возможная связь между ТФМ и инфекционным воспалением или опухолями ЖКТ требует дальнейших исследований. Осторожность следует уделить реципиентам, получающим иммуносупрессанты, препараты антител против фактора некроза опухоли или химиотерапию. Кроме этого, более высокий риск осложнений возможен у ВИЧ-инфицированных, пациентов с заболеваниями печени в терминальной стадии или иными состояниями иммуносупрессии.
Барьеры на пути ТФМ
Отсутствие широкого использования ТФМ в настоящее время обусловлено наличием нескольких нетривиальных практических барьеров, а отнюдь не отсутствием эффективности. Эти барьеры заключаются в отсутствии материального возмещения за скрининг доноров, в сложности подготовки материала и его доставки пациенту, а также в эстетических соображениях по поводу проведения процедуры в кабинете эндоскопии или в медицинском учреждении. Кроме того, фармацевтическая промышленность мало интересуется технологическим развитием ТФМ, как методом лечения, в основном за счет высокой доступности донорского материала и сложности его подготовки. Вместо этого развитием метода занимаются, главным образом, отдельные клиницисты-энтузиасты, которые сталкиваются с высокой потребностью своих пациентов в данной процедуре [4].
Еще одним барьером для широкого внедрения процедуры ТФМ в клиническую практику являются определенные регуляторные ограничения и требования, в первую очередь, со стороны американского агентства FDA, предъявляющего самые жёсткие требования к безопасности лекарственных препаратов и лечебных процедур. В частности, согласно требованиям FDA, практический врач, занимающийся ТФМ, в каждом конкретном случае должен сначала заполнить форму-заявку на испытание нового лекарственного препарата - investigational new drug application (1^А), на основании которой он может получить специальное разрешение на проведение этой процедуры. С точки зрения FDA, любая фекальная микрофлора рассматривается не как трансплантат или ткань, а как «лекарство», а значит является «лекарством с недоказанным действием», что требует для любого доктора, проводящего
эту процедуру. При этом нет разницы, лечит ли врач 3000 пациентов или одного, проводит ли он TФM как рутинную лечебную процедуру или как клиническое исследование. Для FDA любое использование TФM является «исследованием» [39].
Эти нововведения вызвали шок и недоумение в сообществе врачей, которые только-только начали осваиваться с этой процедурой, особенно после публикации результатов первого рандомизированного контролируемого исследования в январском выпуске журнала The New England Journal of Medicine за 2013 год [40]. Следует отметить, что это исследование не только показало преимущества TФM над ванкомицином (стандартное лечение для рецидивирующей C. difficile), позволяя вылечивать 90% и более больных, но и было даже остановлено раньше времени в связи с очевидным преимуществом нового метода лечения. После решения FDA относительно TФM многие проводившие ее доктора приостановили свои программы, разочаровав этим многих пациентов, некоторые из которых просто стали самостоятельно делать себе клизмы в домашних условиях.
Учитывая негативную реакцию со стороны врачебного сообщества и большого числа пациентов, впоследствии FDA смягчило свои требования и 17 июня 2013 года опубликовало заявление, согласно которому агентство будет осуществлять «осторожную сдержанность» в требованиии INDA перед проведением TФM для лечения инфекции C. difficile, хотя и обязательно будет требовать адекватное информированное согласие, включающее утверждение о том, что TФM - это пока еще изучаемая процедура, а также предупреждение о возможных рисках TФM. Tем не менее, агентство заявило, что по-прежнему будет поощрять соответствие требованиям INDA в этом вопросе и планирует развивать надзор за исследованиями в области TФM. Другими словами, агентство предпочло бы, чтобы все врачи проводили TФM только после получения INDA, но оно пока не будет применять какие-либо санкции к тем врачам, кто не будет этого делать [39].
В 2009 году на базе Университета Mиннесоты была создана программа TФM для преодоления и минимизации некоторых ассоциированных с TФM проблем. Это привело к революционному переходу от использования концепции индивидуально подобранного пациентом донора к концепции «универсальных» доноров-волонтеров, а также к отказу от использования свежего фекального материала, который ранее грубо подготавливался прямо в эндоскопическом кабинете, и переходу на более стандартизованный лабораторный подход, с применением замороженных фекальных экстрактов. Например, Hamilton и соавт. провели анализ 43 пациентов, которым выполнили пересадку кала, начиная с 2009 г. Aвторы особое внимание уделили подготовке образца. Индивидуальный подбор дал позитивный результат в 70% случаев, тогда как стандартизированный донорский и стандартизированный за-
мороженный материл обеспечили положительный результат в 92% и 90% случаев, соответственно. Использование стандартизированных доноров также позволяло сократить временной интервал и затраты на подбор доноров [22].
По мнению многих авторитетных гастроэнтерологов, пациентов, прошедших процедуру пересадки кишечной микрофлоры, уже не надо убеждать в ее эффективности. Однако широкое медицинское сообщество нуждается в том, чтобы самостоятельно пройти путь к восприятию необходимости внедрения процедуры в медицинскую практику. Многие клиницисты считают, что при положительных отзывах об эффективности трансплантации кишечной микрофлоры здорового донора посредством введения в желудок/тонкую кишку суспензии фекалий через назогастральный/назодуоденальный зонд, процедура может вызвать естественное неприятие в сравнении с аналогичным введением суспензии фекалий посредством колоноскопии или клизмы в прямую кишку. Поэтому сейчас ставится вопрос о возможности модификации способа введения в желудок больным фекалий донора с целью изменения отношения к самой процедуре и замене неприглядности фекалий на эстетичные капсулы с соответствующим лечебным содержимым.
Литература
1. Amar J, Burcelin R, Ruidavets JB, et al. Energy intake is associated with endotoxemia in apparently healthy men. Am J Clin Nutr 2008; 87:12191223.
2. Anderson JL, Edney RJ, Whelan K. Systematic review: faecal microbiota transplantation in the management of inflammatory bowel disease. Aliment Pharmacol Ther 2012;36:503-516.
3. Andrews P, Borody T. Bacteriotherapy for chronic constipation—a long term follow-up. Gastroenterology 1995;108A563.
4. Aroniadis OC, Brandt LJ. Fecal microbiota transplantation: past, present and future. Curr Opin Gastroenterol. 2013;29:79-84
5. Bakken JS, Borody T, Brandt LJ, et al. Treating Clostridium difficile infection with fecal microbiota transplantation. Clin Gastroenterol Hepatol 2011;9:1044-1049.
6. Borody T, CampbellJ, Rorers M. Reversal of idiopathic thrombocytopenic purpura with fecal microbiota transplantation (FMT). Am J Gastroenterol 2011106:941.
7. Borody TJ, Leis SM, Campbell JL, et al. Fecal microbiota transplantation (FMT) in multiple sclerosis (MS). Am J Gastroenterol 2011; 106:842.
8. Borody T, Nowak A, Torres M, et al. Bacteriotherapy in chronic fatique syndrome (CFS): a retrospective review. Am J Gastroenterol 2012; 107:S591.
9. Borody TJ, Khoruts A. Fecal microbiota transplantation and emerging applications. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2012;9:88-96.
10. Borody TJ, Campbell J. Fecal microbiota transplantation: current status and future directions. Exp Rev Gastroenterol Hepatol 2011; 5:653-655.
11. Brandt LJ, Aroniadis OC, Mellow M, et al. Long-term follow-up of colonoscopic fecal microbiota transplant for recurrent Clostridium difficile infection. Am J Gastroenterol 2012;107:1079-1087.
12. Brandt LJ. American Journal of Gastroenterology lecture: intestinal microbiota and the role of fecal microbiota transplant (FMT) in treatment of C. difficile infection. Am J Gastroenterol 2013; 108:177-185.
13. Cani PD, Amar J, Iglesias MA, et al. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance. Diabetes 2007;56:1761-1772.
14. Duncan SH, Lobley GE, Holtrop G, et al. Human colonic microbiota associated with diet, obesity and weight loss. Int J Obes 2008; 32:1720-1724.
15. Eiseman B, Silen W, Bascom GS, et al. Fecal enema as an adjunct in the treatment of pseudomembranous enterocolitis. Surgery 1958; 44:854-859.
16. El-Matary W, Simpson R, Ricketts-Burns N. Fecal microbiota transplantation: are we opening a can of worms? Gastroenterology 2012; 143:e19-e20.
17. Everard A, Belker C, Geurts L, et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proc Natl Acad Sci U S A 2013;110:9066-9071.
18. Frémont M, Coomans D, Massart S, et al. High-throughput 16S rRNA gene sequencing reveals alterations of intestinal microbiota in myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome patients. Anaerobe 2013;22:50-56.
19. Gallegos-Oro^co JF, Paskvan-Gawrylet.z CD, Gurudu SR, et al. Successful colonoscopic fecal transplantfor severe acute Clostridium difficile pseudomembranous colitis. Rev Gastroenterol Mex 2012; 77:40—42.
20. Gough E, Shaikh H, Manges AR. Systematic review of intestinal microbiota transplantation (fecalbacteriotherapy) for recurrent Clostridium difficile infection. Clin Infect Dis 2011;53:994-1002.
21. Grehan MJ, Borody TJ, Leis SM, et al. Durable alteration of the colonic microbiota by the administration of donor fecalflora. J Clin Gastroenterol 2010;44:551-561.
22. Hamilton MJ, Weingarden AR, Sadowsky MJ, et al. Standardizedfrozen preparation for transplantation of fecal microbiota for recurrent Clostridium difficile infection. Am J Gastroenterol 2012; 107:761-767.
23. Henao-Mejia J, Elinav C, Jin C, et al. Inflammasome-mediated dysbiosis regulates progression of NAFLD and obesity. Nature 2012; 482:179-185.
24. Jeffery IB, O'Toole PW, Ohman L, et al. An irritable bowel syndrome subtype defined by species-specific alterations in faecal microbiota. Gut 2012;61:997-1066.
25. Kassam Z, Lee CH, Yuan Y, et al. Fecal microbiota transplantation for Clostridium difficile infection: systematic review and meta-analysis. Am J Gastroenterol 2013;108:500-508.
26. Karlsson FH, Fak F, Nookaew I, et al. Symptomatic atherosclerosis is associated with an altered gut metagenome. Nat Commun 2012; 3:1245.
27. Knaapen M, Kootte RS, Zoetendal EG, et al. Obesity, non-alcoholic fatty liver disease, and atherothrombosis: a role for the intestinal microbiota? Clin Microbiol Infect 2013;19:331-337.
28. Kootte RS, Vrieze A, Holleman F, et al. The therapeuticpotential of manipulating gut microbiota in obesity and type 2 diabetes mellitus. Diabetes Obes Metab 2012;14:112-120.
29. Koren O, Spor A, Felin J, et al. Human oral, gut, and plaque microbiota in patients with atherosclerosis. Proc Natl Acad Sci U S A 2011; 108(Suppl):4592-4598.
30. Lakhan SE, Kirchgessner A. Gut inflammation in chronic fatigue syndrome. Nutr Metab (Lond) 2010;7:79.
31. Lewis A. Merde: excursions in scientific, cultural, and socio-historical coprology. New York, NY: Random House, 1999.
32. Mouzaki M, Cornelli EM, Arendt BM, et al. Intestinal microbiota in patients with nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology 2013; 58:120-127.
33. Postigo R, Kim JH. Colonoscopic versus nasogastric fecal transplantation for the treatment of Clostridium difficile infection: a review and pooled analysis. Infection 2012;40:643-648.
34. Reddy SS, Brandt LJ. Clostridium difficile infection and inflammator bowel disease. J Clin Gastroenterol 2013;47:666-671
35. Rohlke F, Surawicz CM, Stollman N. Fecalflora reconstitution for recurrent Clostridium difficile infection: results and methodology. J Clin Gastroenterol 2010;44:567-570.
36. Surawicz CM, Brandt LJ, Binion DG, et al. Guidelines for diagnosis, treatment, and prevention of Clostridium difficile infections. Am J Gastroenterol 2013;108:478-498.
37. Teixeira TFS, Collado MC, Ferreira CL, et al. Potential mechanisms for the emerging link between obesity and increased intestinal permeability. Nutr Res 2012,32:637-647.
38. Trubiano JA, Gardiner B, Kwong JC, et al. Faecal microbiota transplantation for severe Clostridium difficile infection in the intensive care unit. Eur J Gastroenterol Hepatol 2013;25:255-257.
39. U.S. Food and Drug Administration. Guidance for industry: enforcement policy regarding investigational new drug requirements for use of fecal microbiota for transplantation to treat Clostridium difficile infection not responsive to standard therapies. 2013. Available at: http:llwww.fda.gov/ Biologics Blood Vaccines / Guidance Compliance Regulatory Information / GuidanceslVaccineslucm361379.htm. Accessed September 1/, 2013.
40. van NoodE, Vrieze A, Nieuwdorp M, et al. Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. N Engl J Med 2013; 368:407-415.
41. Vermeire S, Joossens M, Verbeke K, et al. Pilot study on the safety and efficacy of faecal microbiota transplantation in refractory Crohn's disease. Gastroenterology 2012;142:S360.
42. Vrieze A, Van Nood E, Holleman F, et al. Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology 2012;143:913-916 e7.
43. Yoon SS, Brandt LJ. Treatment of refractory/recurrent C. Difficile-associated disease by donated stool transplanted via colonoscopy: a case series of 12patients. J Clin Gastroenterol 2010;44:562-566.
44. Zhang F, Luo W, Shi Y, et al. Should we standardize the 1,700-year old fecal microbiota transplantation? Am J Gastroenterol 2012; 107:1755.
Трансплантация фекальной микробиоты как эффективный метод лечения кишечной патологии, некоторых метаболических и аутоиммунных заболеваний
А.П. Балабанцева, С.М. Ткач, И.Л. Кляритская
ТФМ, также известная как «фекальная бактериотерапия», представляет собой одномоментную терапевтическую процедуру, которая позволяет быстро восстановить нормальный состав бактериальной флоры в толстой кишке. В настоящее время накоплено достаточно клинических данных, позволяющих с уверенностью говорить, что ТФМ не только является наиболее эффективным методом лечения рецидивирующей инфекции Clostridium difficile, но и позволяет эффективно лечить другие заболевания кишечника, в частности, синдром раздраженной кишки (СРК) и воспалительные заболевания кишечника (ВЗК). Более того, в медицинской литературе появляется все больше данных о том, что ТФМ является эффективной процедурой при лечении различных некишечных заболеваний, таких как сахарный диабет II типа, ожирение и инсулинорезистентность, неалкогольная жировая болезнь печени, иммунная тромбоцитопения, рассеянный склероз и некоторые другие. Ниже представлен обзор современных научных данных относительно эффективности ТФМ при различной патологии, описаны принципы подбора донора и методики проведения ТФМ, а также рассмотрены некоторые барьеры, стоящие на пути широкого внедрения ТФМ в клиническую практику. Ключевые слова: трансплантации фекальной микробиоты, рецидивирующая инфекция C. difficile.
Faecal microbiota transplantation as an effective method of treatment of enteropathy and some metabolic and autoimmune conditions
A.P. Balabantseva, S.M. Tkach, I.L. Kliaritskaia
Faecal microbiota transplantation (FMT), also known as fecal bacteriotherapy, is a single therapeutic procedure which makes it possible to quickly restore the normal composition of bacterial flora in the large intestine. At present, much clinical evidence has been collected to prove that FMT not only is the most effective method of treatment of recurrent Clostridium difficile infection, but also allows treating successfully other intestinal disorders, such as an irritable bowel syndrome (IBS) and inflammatory bowel disease (IBD). Furthermore, medical literature provides more and more data that FMT is an effective procedure in management of different non-intestinal disorders, such as type II diabetes mellitus, obesity and insulin resistance, non-alcoholic fatty liver disease, immune thrombocytopenia, multiple sclerosis and some others. The article is a review of modern scientific data concerning effectiveness of FTM for different disorders. The principles governing the choice of donor and method of FTM, as well as some problems faced with when trying to introduce FTM into clinical practice extensively are described. Keywords: fecal microbiota transplantation, recurrent infection of C. difficile.
